連續(xù)油管用鋼的研究.pdf

1、連續(xù)油管是目前石油工業(yè)在采油、修井、測井、勘探等過程中使用的重要鋼管材料，其材質(zhì)的性能十分特殊。我國每年大量使用連續(xù)油管進(jìn)行石油開采作業(yè)，但必須以昂貴的價格從美國進(jìn)口，而且進(jìn)口量不能得到保障。目前連續(xù)油管制造技術(shù)一直處于高度保密狀態(tài)，僅美國、加拿大等少數(shù)廠家掌握該技術(shù)訣竅。連續(xù)油管用鋼的制備、管整體熱處理等關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為制約連續(xù)油管國產(chǎn)化的瓶頸。所以，本文以CT70、CT80和CT90鋼為研究對象，利用MMS-200熱模擬實驗機(jī)和Ф4

2、50mm熱軋實驗機(jī)進(jìn)行相關(guān)實驗研究。此項研究對連續(xù)油管的國產(chǎn)化具有重要的研究意義。
　　 論文的主要工作和研究結(jié)果如下：
　　 (1)采用熱膨脹法測定了實驗鋼在形變條件下的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)，結(jié)合金相觀察結(jié)果，給出了變形以及冷卻速度對實驗鋼組織的影響規(guī)律。利用Origin7.0軟件，繪制出動態(tài)CCT曲線。結(jié)果表明：實驗鋼隨著冷卻速度增大，奧氏體所經(jīng)歷的相變區(qū)逐漸向左移動，到達(dá)一定的冷卻速度后，奧氏體將不經(jīng)過珠光體相變區(qū)，即

3、不發(fā)生珠光體相變，在經(jīng)過鐵素體相變區(qū)后直接進(jìn)入貝氏體相變區(qū)，最終形成鐵素體和貝氏體兩相顯微組織；在連續(xù)冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是多種顯微組織的混合物，其組成隨冷速的不同而變化。
　　 (2)采用單道次壓縮實驗，研究變形溫度、變形程度和變形速率對試驗鋼變形抗力的影響規(guī)律，繪制應(yīng)力一應(yīng)變曲線數(shù)據(jù)。從曲線中可以看出在高溫和各種變形程度范圍內(nèi)，一般是變形抗力隨著變形速率的增加而增大，但在不同溫度范圍內(nèi)，變形抗力的增加率不同，溫度越高，變形速

4、率對變形抗力的影響越大，然后建立實驗鋼的變形抗力數(shù)學(xué)模型。
　　 (3)采用雙道次壓縮實驗方法，研究實驗鋼奧氏體區(qū)熱變形后等溫保持時間里的靜態(tài)再結(jié)晶行為，繪制了實驗鋼的靜態(tài)軟化率曲線，得到了奧氏體的再結(jié)晶規(guī)律和軟化率與變形溫度和道次間隔時間之間的關(guān)系。為制訂合理的控制軋制工藝制度提供理論和實驗依據(jù)。在熱模擬實驗機(jī)上進(jìn)行高溫塑性實驗研究，利用不同溫度下的的斷口處截面積，繪成試樣斷面收縮率和抗拉強(qiáng)度隨溫度變化的曲線，對熱塑性的研究得

5、到了連鑄坯拉矯時的理想溫度區(qū)間，避免了裂紋的出現(xiàn)。
　　 (4)利用熱模擬機(jī)進(jìn)行試驗研究，通過在透射電鏡上觀察析出相形貌和分布情況后，分析碳氮化合物的析出規(guī)律，利用不同的析出方式使鈮發(fā)揮不同的作用。
　　 (5)通過在Ф450mm熱軋實驗機(jī)上進(jìn)行的控軋控冷實驗，得到了開軋溫度、終軋溫度和卷取溫度等工藝參數(shù)對實驗鋼組織性能的影響規(guī)律，并制定了合理的軋制、冷卻工藝制度。采用第三次軋后樣品鋼進(jìn)行了熱處理試驗。通過對實驗樣品的力